gpu和cpu有什麼關係

gpu是電腦的圖形處理器，cpu是電腦的中央處理器；GPU使顯示卡減少了對CPU的依賴，並進行部分原本CPU的工作。 gpu是一種專門在個人電腦和一些行動裝置上做影像和圖形相關運算工作的微處理器，實現圖形加速，現在最主要的是實現3D圖形加速。

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gpu和cpu是什麼？兩者有什麼關係？

gpu是電腦的圖形處理器，cpu 是電腦的中央處理器。

CPU 一般由邏輯運算單元、控制單元和儲存單元組成，是資訊處理、程式運作的最終執行單元。 gpu 是一種專門在個人電腦和一些行動裝置上做影像和圖形相關運算工作的微處理器，實現圖形加速，現在最主要的是實現 3D 圖形加速。 GPU 的核數遠超過 CPU，稱為眾核，但每個核擁有的快取大小相對小。

GPU讓顯示卡減少了對CPU的依賴，並進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時GPU所採用的核心技術有硬體T&L（幾何轉換和光照處理）、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位元渲染引擎等，而硬體T&L技術可以說是GPU的標誌。 GPU的生產商主要有NVIDIA和ATI。

擴充知識：GPU（圖形處理器）介紹

##圖處理器

CPU由

運算子（ALU）和控制器（CU）兩大元件組成。此外，還有若干個暫存器和高速緩衝記憶體及實現它們之間聯繫的資料、控制及狀態匯流排。 ALU用來執行算術運算、移位操作、位址運算和轉換；暫存器件用於保存中間資料以及指令；CU負責對指令譯碼，並發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制訊號。

CPU的運作遵循

馮諾依曼架構：儲存程式順序執行。程式執行過程如下：

CPU根據程式計數器（

Program Counter，PC）從記憶體得到指令，然後透過指令匯流排將指令送至譯碼器，將轉譯後的指令交給時序產生器與操作控制器，再從記憶體中取得資料並由運算器對資料處理，最後透過資料匯流排將資料存到資料快取暫存器以及記憶體中。

CPU是一步步來處理資料的。

在處理大規模與高速資料時，CPU很難滿足需求。

當晶片的整合度增加後，漏電流也隨之增大，但時脈頻率的提高有限，而且電晶體的線寬很快就會到達物理極限，因此晶片的性能很難靠減小晶體管線寬來提高。於是，人們開始在設計上做文章，

首先想到的是讓多個處理器並行工作，這樣效率自然提高了很多，於是多核心CPU和GPU由此誕生。

另一個想法是晶片不變，而在應用系統上加人工智慧，以此取得運算上的效益。隨著大數據時代的到來，以人工智慧為導向的應用系統也越來越多了。

在現代的電腦中，圖形處理越來越重要，於是一個專門處理圖形的核心處理器GPU應運而生。對於處理圖形資料來說，圖形上的每個像素都要被處理，這就是一個大數據，因此對運算速度的要求很高。但GPU所需的功能比較單一，於是誕生了基於最佳化圖形處理的GPU架構。

CPU的功能模組多，適合複雜的運算環境，大部分電晶體用在控制電路和Cache上，少部分電晶體用來完成運算工作。 GPU的控制相對簡單，且不需要很大的Cache，大部分的電晶體可用於各類專用電路和管線，

GPU因此大增，擁有強大的浮點運算能力。

目前的多核心CPU一般由4或6個核心組成，以此模擬出8個或12個處理進程來運算。但普通的GPU就包含了幾百個核，高端的有上萬個核，這對於多媒體處理中大量的重複處理過程有著天生的優勢，同時更重要的是，它可以用來做大規模並行數據處理。

儘管，GPU是為了影像處理設計的，但它的架構並沒有專門的影像處理演算法，只是對CPU的架構進行了最佳化，因此GPU不僅在影像處理中應用廣泛，還在科學計算、密碼破解、數值分析、大數據處理、金融分析等需要平行運算的領域中廣為應用。 GPU是較為通用的專業晶片。

圖形處理器的組成

GPU的線路板一般是6層或4層PCB線路板。 GPU的所有元件都整合在它的線路板上，線路板影響著GPU的品質。

GPU線路板上最大的晶片就是GPU，它上面有散熱片和風扇。作為處理資料的核心，GPU大多採用單晶片設計，而專業的GPU也有採用多個GPU晶片的。

GPU線路板上的另一個重要晶片是數/類比轉換器（RAMDAC）。它的作用是將顯存中的數位訊號轉換成顯示器能夠辨識的類比訊號，速度以MHz為單位，速度越快，影像越穩定，它決定了GPU能支援的最高刷新頻率。為了降低成本，多數廠商都將數/模轉換器整合到了GPU晶片中，但仍有一些高檔GPU採用獨立的數位/類比轉換器晶片。

GPU的資料是存放在顯存內的，顯存是用來儲存等待處理的圖形資料資訊的。顯存容量決定了GPU支援的解析度、色深。解析度越高，顯示的像素點越多，所需顯存容量越大。對目前的三維GPU來說，需要很大的顯存來儲存Z-Buffer資料或材質資料。

顯示有兩大類別：單端和雙端記憶體。前者從GPU中讀取資料並向數/類比轉換器傳輸資料且經過同一端口，資料的讀寫和傳輸無法同時進行；後者則可以同時進行資料的讀寫與傳輸。目前流行的顯存有SDRAM、SGRAM、DDR RAM、VRAM、WRAM等。

GPU線路板上採用的常見電容類型有電解電容、鉭電容等，前者發熱量較大，許多名牌GPU採用鉭電容來獲得性能上的提升。電阻也是如此，常見的金屬膜電阻、碳膜電阻越來越多地讓位給貼片電阻。

GPU線路板上有對GPU進行供電的供電電路。它的作用是調整來自主機板的電流以供GPU穩定地工作。由於GPU越來越精密，因此對GPU供電電路的要求也越來越高。

GPU線路板上還有一款用於VGA BIOS的快閃記憶體。它包含了GPU和驅動程式的控製程式、產品識別等資訊。此快閃記憶體可透過專用程式升級，改善GPU效能，有時能為GPU帶來改頭換面的效果。

GPU線路板上有向GPU內部提供數/類比轉換時脈頻率的晶體振盪器等元件。此外，由於GPU的頻率越來越高，工作時熱量很大，GPU線路板上還會有一個散熱風扇。

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